Tre hårdhedsskalaer og hvornår hver bruges til spiralformede gear
Tre hårdhedsskalaer anvendes i spiralformet gear inspektion, der hver især er egnet til et forskelligt hårdhedsområde og målekontekst. Brug af den forkerte skala – f.eks. forsøg på at måle en karbureret HRC 60-overflade med en Brinell-tester – giver upålidelige resultater og kan beskadige testudstyret:
Område: HB 80-650 (pålidelig op til HB 450 for gear). Testet med en 10 mm wolframkarbidkugle ved 3000 kg belastning. Den store indtrykningshuls (2-6 mm diameter) snitter over et bredt område, hvilket gør HB egnet til QT bløde flanker spiralformede tandhjul (HB 220-350). HB kan ikke bruges på karburerede overflader — indrykningsstykket er for stort og trænger gennem det tynde hus ind i den blødere kerne, hvilket giver en blandet aflæsning, der undervurderer den sande overfladehårdhed.
Område: HRC 20-70 (pålidelig til tandhjulsoverflader HRC 30-65). Testet med en diamantformet Brale-kegle ved 150 kg belastning. Den mindre indtrykningsskrue (ca. 0,2 mm aftryksdiameter) måler overfladens hårdhed pålideligt på karbureret (HRC 58-62) og induktionshærdet (HRC 50-55) spiralformede tandhjulDen minimale husdybde for en gyldig HRC-aflæsning er cirka 0,5 mm - under dette overvurderer testen hushårdheden, fordi indentor'en registrerer den blødere kerne under det tynde hus.
Område: alle — 50–3000 HV. Testet med en pyramidediamant under belastninger fra 0,01 til 30 kg. Mikrohårdhedsindtryksinstrumentet (0,01–0,1 mm aftryk) muliggør måling i tætliggende dybder fra overfladen — hver 0,1 mm gennem kassen — hvilket giver den fulde hårdhedsdybdeprofil, der er nødvendig for at bestemme effektiv kassedybde. Dette er den eneste skala, der kan måle kassedybde i en spiralformet gear.
Hvor skal man teste hårdheden på en spiralformet tandhjul
Detaljer om tanden på spiralformede gear — de tre korrekte steder for hårdhedstest: (1) tandflanke ved stigningscirklen for HRC-overfladehårdhed; (2) tandendeflade til Brinell-verifikation (blød flanke); (3) metallografisk tværsnit ved tandmidterfladen for Vickers mikrohårdhedsdybdeforskel. Hver placering tjener et forskelligt inspektionsformål.
Placering af overfladehårdhedstest — På tandflanken ved stigningscirklen
Det korrekte sted til HRC-overfladehårdhedsprøvning på et karbureret eller induktionshærdet spiralformet gear er på tandflankens overflade, ved stigningscirklen (midterhøjden af den aktive tandprofil). Test ikke på tandspidsen (tandhjulets yderdiameter) eller tandroden — disse områder har forskellige kulstofprofiler fra den aktive flanke og kan give misvisende hårdhedsaflæsninger. For en flanke med hårde tænder spiralformet gear Med M5 er stigningscirklen cirka 3,5 mm over rodcirklen, lettilgængelig for en bærbar HRC-tester.
Korea Ever-Power tester HRC-hårdhed på mindst 3 tænder pr. tandhjul, ved stigningscirklen på tandflankens overflade, og rapporterer minimums- og maksimumsværdierne sammen med gennemsnittet. Det angivne område (f.eks. HRC 58-62) skal overholdes af alle individuelle målinger, ikke kun gennemsnittet.
Brinell-testplacering — Gearendeflade eller boret navflade
Til QT blød flanke spiralformede tandhjul (HB 220-320), Brinell-hårdheden testes på gearets endeflade eller den borede navflade — ikke på tandflanken (tanden er for smal til et pålideligt 10 mm kugleaftryk på den buede flankeflade). Endefladen bearbejdes flad til Ra ≤ 1,6 µm før testning for at sikre et repræsentativt fladt område for indrykningsstykket. Brinell-hårdheden på endefladen tages som repræsentativ for den gennemgående hårdhed af den bløde flanke. spiralformet gear legeme.
Måling af kassedybde med Vickers Micro-Hardness Traverse
Verifikation af kappedybde er det vigtigste og hyppigst stillede spørgsmål i en karbureret spiralformet gear Inspektionscertifikat. To dybdemål for kassen er defineret i ISO 6336-5 og DIN 50190:
| Semester | Definition | Testmetode | Hvorfor det er vigtigt |
|---|---|---|---|
| Effektiv sagsdybde (ECD, CHD) | Dybde fra overfladen til det punkt, hvor hårdheden falder til HV 550 (≈ HRC 52) | Vickers mikrohårdhed krydser med 0,1 mm intervaller fra overfladen og indad; interpoler dybde ved HV 550 krydsning | Direkte relateret til modstandsdygtigheden over for grubetæring — dybden af det udmattelseslag. Skal være lig med eller overstige det minimum, der er angivet på tegningen. |
| Samlet kassedybde (TCD, CD) | Dybde fra overfladen til det punkt, hvor hårdheden er lig med kernens hårdhed + 50 HV | Samme Vickers-travers fortsættes, indtil hårdheden stabiliserer sig på kerneniveau; dybde ved (kerne + 50 HV) aflæsning | Angiver den samlede dybde af den kulstofberigede zone. TCD er altid større end ECD — med 25–60% afhængigt af legering og hærdning. Tegningen skal specificere, hvilken måling der kræves. |
Sådan aflæser du en dybdegennemgang af en sag
En Vickers mikrohårdhedstravers for en karbureret spiralformet gear Viser hårdhed på Y-aksen og dybde fra overfladen på X-aksen. Den karakteristiske form: høj overfladehårdhed (HV 700-850, svarende til HRC 60-65) ved overfladen; gradvist fald gennem huset; overgangszone, hvor hårdheden falder fra HV 550 til kernehårdhed over 0,2-0,5 mm; flad kernehårdhed (HV 350-450, HRC 35-45). Den effektive husdybde (ECD) aflæses ved HV 550-krydsningen på hårdhedsaksen. For en specifikation på "ECD min. 0,8 mm" skal tværgående kurve krydse HV 550 i en dybde på 0,8 mm eller mere fra overfladen.
Bærbar felthårdhedstestning — Leeb- og UCI-metoder
Værksteds HRC- og Brinell-testere kræver, at udstyret bringes til instrumentet. For store spiralformede tandhjul (YD > 400 mm, masse > 500 kg), som ikke kan flyttes til et laboratorium. Bærbare hårdhedsmålere muliggør verifikation på stedet eller i maskinværkstedet:
| Metode | Arbejdsprincip | Nøjagtighed vs. laboratorie | Bedst til |
|---|---|---|---|
| Leebs rebound (HL) | En wolframkarbidkugle fjedres mod overfladen; forholdet mellem rebound og anslagshastighed måles elektronisk og konverteres til HRC eller HB via en empirisk tabel. | ±3–5 HRC vs. lab; pålidelig for QT-gear; mindre pålidelig på tynde karburerede huse (<1 mm) | Stor blød flanke spiralformede tandhjul i felten; bulkverifikation af, at varmebehandling overhovedet blev anvendt |
| UCI (Ultralydskontaktimpedans) | En Vickers-diamantstang vibrerer ultralydsmæssigt; kontakt med testoverfladen ændrer resonansfrekvensen proportionalt med overfladehårdheden. | ±2–3 HRC; mere præcis end Leeb for karburerede overflader > 0,3 mm husdybde | Hård tandflanke spiralformede tandhjul ved installation; buede overflader, hvor Brinell- eller Rockwell-testere ikke kan placeres |
Bærbare hårdhedsmålere bør altid kalibreres mod en certificeret referencetestblok (HRC 60 ± 0,5 og HRC 40 ± 0,5 parenteser) før hver målesession. spiralformet gear På tandflankeflader skal testeren være orienteret vinkelret på den buede flankeflade — det anbefales at bruge en holdeanordning til sonden for at sikre ensartet sondevinkel.
Hvad skal man kontrollere på et hårdhedscertifikat for et spiralformet gear?
Hård tandflanke spiralformet gear — hårdhedsundersøgelsescertifikatet, der ledsager dette gear, registrerer HRC på 3+ tænder (minimums- og maksimumsværdier sammen med middelværdien), Vickers-traverskurve og tydeligt angivet ECD til HV 550 med dybde i mm. Ethvert certifikat, der mangler individuelle tandmålinger eller definition af huldybde, bør forespørges, før forsendelsen accepteres.
Et komplet hårdhedscertifikat for en karbureret og slebet spiralformet gear skal indeholde:
- Overfladehårdhed: HRC-værdier for mindst 3 individuelle tænder (ikke kun gennemsnittet), med gearets serienummer og testplacering tydeligt angivet. Specifikationsområdet (f.eks. HRC 58-62) skal overholdes ved hver enkelt aflæsning.
- Kernehårdhed: HRC-værdi ved tandtværsnittets centrum (typisk HRC 30-40 for karburerede kvaliteter). Bekræftet ved at teste en testprøve fra samme batch, der er behandlet gennem samme ovncyklus.
- Sagdybde: ECD-værdi i mm ved HV 550, med vedhæftet hårdhedstraverseringstabel eller -graf. Definitionen "ECD til HV 550 i henhold til DIN 50190 del 1" skal angives eksplicit.
- Identifikation af ovnparti: Ovnens belastningsnummer, temperaturdiagramreference og dato — muliggør sporing af de specifikke varmebehandlingsforhold, hvis der opstår et kvalitetsspørgsmål efter installationen.
Korea Ever-Power — Dokumentation af hårdhed på hver ordre på karbureret gear
Korea Ever-Power leverer dokumentation til hårdhedsundersøgelse som en standardkomponent i inspektionspakken for alle karburerede eller induktionshærdede dele. spiralformet gear ordre. Standarddokumentationen inkluderer: HRC-aflæsninger på mindst 3 tænder (individuelle værdier, ikke gennemsnit); kernehårdhed fra en testkupon i samme batch; Vickers-traversbord med hårdhed ved hvert 0,1 mm dybdeinterval; effektiv kassedybde (ECD) angivet eksplicit til HV 550 i henhold til DIN 50190; og ovndiagramreference for fuld sporbarhed. Som en direkte producent af spiralformede gear Med intern varmebehandling dækker Korea Ever-Powers hårdhedsdokumentation hele processen fra emne til færdigt gear uden huller. Gennemse produktsortiment af spiralformede gear for alle materiale- og varmebehandlingsmuligheder.
Ofte stillede spørgsmål
Ja — med en bærbar UCI- eller Leeb-tester kan hårdhed måles på tandflanken af en installeret spiralformet gear uden afmontering, forudsat at gearet er tilgængeligt og stationært. Tandflankens overflade skal være ren (olie fjernet med opløsningsmiddel), og sonden skal være orienteret vinkelret på flanken. For gear i lukkede gearkasser skal et inspektionsdæksel åbnes. Bærbar hårdhedsprøvning på installationsstedet er særligt værdifuld til at verificere, at en installeret udskiftningsanordning spiralformet gear har den korrekte hårdhed, før maskinen tages i brug igen, uden at vente på resultater fra laboratorietests.
HRC-variation på mere end ±2 HRC mellem tænder på det samme gear indikerer enten inkonsekvent bratkøling (nogle tænder afkøles langsommere på grund af deres placering i ovnbelastningen) eller inkonsekvent kulstof fra ujævn gasstrøm i ovnen. Variation på mere end ±4 HRC på tværs af en spiralformet gear er generelt grundlag for afvisning — tænder med lavere hårdhed vil nå deres kontaktudmattelsesgrænse (σ_H lim) før tænder med højere hårdhed, hvilket skaber en spredning i grubetæringsstarttiden, der gør levetiden uforudsigelig. Korea Ever-Power rapporterer minimums-, maksimums- og gennemsnits-HRC pr. gearhus for at give kunden fuldt overblik over hårdhedsfordelingen.
ISO 6336-5 angiver retningslinjer for minimal effektiv kappedybde som funktion af normalt modul Mn og krævet kontaktspændingsniveau. En forenklet regel: ECD_min ≈ 0,15 × Mn for karburerede gear ved MQ-materialekvalitet og moderat kontaktspænding (σ_H ≤ 1200 MPa). Ved højere kontaktspænding (σ_H = 1300-1500 MPa) er ECD_min ≈ 0,2 × Mn. Ved M5: ECD_min ≈ 0,75-1,0 mm ved MQ-kvalitetsniveau. Utilstrækkelig kappedybde forårsager kappeknusning - en brudtilstand, hvor forskydningsspændingstoppen under overfladen (fra Hertz-kontakt) er placeret under kappe-kerne-grænsen snarere end inden for det hårde kappe, hvilket initierer en dyb afskalning. Kappeknusning giver mindre advarsel end overfladegrubetæring og er derfor en mere farlig brudtilstand for spiralformede tandhjul under tung belastning.
Tandspidsen (tilføjelsescirklen) har en anden kulstofprofil end tandflankens aktive overflade. Ved gaskarburering karburerer tandspidsen hurtigere end flanken, fordi den har tre eksponerede overflader (spidsen og begge flanker konvergerer ved spidsen), mens flanken kun har én eksponeret overflade. Spidsen udvikler derfor et lidt højere kulstofindhold og potentielt højere overfladehårdhed end den aktive flanke – hvilket gør OD-målinger lidt optimistiske og ikke-repræsentative for flankens hårdhed, hvor kontakttræthed faktisk starter. Korea Ever-Power tester på tandflanken ved stigningscirklen og rapporterer dette som den repræsentative overfladehårdhed for spiralformet gear vurdering af modstandsdygtighed over for grubetæring.
Hårdhedsundersøgelse og dokumentation af kassedybde med hver ordre
Korea Ever-Power leverer HRC-aflæsninger på 3+ tænder, kernehårdhed, Vickers-traverstabel og eksplicit ECD ved HV 550 - som standarddokumentation på alle ordrer på karburerede eller induktionshærdede spiralformede gear. Ingen certifikater uden individuelle målinger. Ingen tvetydig "total husdybde", når ECD er angivet.
HRC på 3+ tænder · Kernehårdhed · Vickers-travers · ECD til HV 550 · DIN 50190 · Sporbarhed af ovnbatch
Redaktør: Cxm
